Figur 1. Strategier til opnåelse af begge enantiomerer af chirale molekyler. Kredit:SIOC
Homokiralitet er et grundlæggende træk ved alle levende organismer. Det er velkendt, at et par enantiomerer af kirale lægemiddelmolekyler, hvis strukturer har et ikke-overlejret spejl-billede forhold til hinanden, vil sandsynligvis udøve anderledes, eller endda modsat påvirkning af farmakologisk aktivitet, metabolisme og toksicitet. Derfor, den selektive syntese af et par enantiomerer af givne kirale molekyler er ikke kun en fremtrædende opgave i asymmetrisk syntese, men har også betydelige virkninger inden for farmaceutisk kemi og materialevidenskab.
Generelt, fremstillingen af hver enantiomer af chirale målmolekyler kræver omvendelse af den absolutte konfiguration af visse chirale komponenter i reaktionssystemet. Imidlertid, mange vigtige kirale kildemolekyler findes kun i en konfiguration i naturen. Derfor, fremstillingen af begge enantiomerer af chirale målmolekyler via asymmetrisk syntese aktiveret af sådanne chirale kilder er ret udfordrende.
Forskningsgruppen ledet af Prof. You Shuli ved State Key Laboratory of Organometallic Chemistry, Shanghai Institute of Organic Chemistry afslørede for nylig et unikt fænomen inden for asymmetrisk katalyse, hvor reaktionstiden findes som den kontrollerende faktor for at bestemme den kirurgiske produkters absolutte konfiguration.
Mere specifikt, i de Ir-katalyserede asymmetriske allyliske amineringsreaktioner, det samme chirale Ir-kompleks muliggør fire uafhængige reaktionsveje svarende til generering og forbrug af (R) og (S) enantiomerer af de mål-allyliske amineringsprodukter.
Dermed, den passende permutation af de fire individuelle reaktionshastigheder garanterer isolering af hver enantiomer af de allyliske amineringsprodukter i en stærkt enantioberiget form ved forskellig reaktionstid.
Figur 2. Mekanisme for tidsafhængig adgang til begge enantiomerer. Kredit:SIOC
Dette fund er uden fortilfælde inden for asymmetrisk syntese:det advarer det organiske kemisamfund om reaktionstidens kritiske rolle, når der udføres katalytiske asymmetriske reaktioner.
Resultaterne af denne undersøgelse blev offentliggjort den Naturkemi med titlen "Tidsafhængig enantiodivergent syntese via sekventiel kinetisk opløsning."